מה זה טריגר של שמיט? עבודה ויישומים

בעיקרון, ה טריגר שמיט הוא מולטיברטור עם שני מצבים יציבים , והפלט נשאר באחת מהמצבים היציבים עד להודעה חדשה. השינוי ממצב יציב אחד למצב אחר מתרחש כאשר אות הקלט מופעל בערך. ה הפעלת מולטיברטור דורש מגבר עם משוב חיובי עם רווח לולאה מעל האחדות. מעגל זה משמש לעתים קרובות לשינוי גלים מרובעים על ידי הגבלה שונה בהדרגה לכיוון קצוות חדים המשמשים במעגלים דיגיטליים, כמו גם הפיכת מתג. מאמר זה דן איזה טריגר של שמיט , שמיט מעורר עבודה עם תרשים מעגל עם עבודה ויישומים.

מה זה טריגר של שמיט?

ניתן להגדיר את הדק שמיט מכיוון שהוא מהווה התחדשות משווה . הוא משתמש במשוב חיובי וממיר קלט סינוסי לפלט גל מרובע. הפלט של Schmitt Trigger מתנדנד במתח סף עליון ותחתון, שהם מתחי הייחוס של צורת גל הקלט. זהו מעגל דו יציב שבו הפלט מתנדנד בין שתי רמות מתח במצב יציב (גבוה ונמוך) כאשר הקלט מגיע לרמות מתח סף מתוכננות מסוימות.

מעגל טריגר של שמיט

אלה מסווגים לשני סוגים כלומר היפוך ההדק של שמיט ו ההדק שאינו הפוך של שמיט . ניתן להגדיר את ההדק השמיט ההפוך כאלמנט של פלט המחובר למסוף החיובי של ה- מגבר תפעולי . באופן דומה, הלא הפוך ניתן להגדיר מגבר כאשר אות הכניסה ניתן במסוף השלילי של המגבר התפעולי.

מהם UTP ו- LTP?

ה UTP ו- LTP בהדק שמיט באמצעות מגבר אופ 741 אינם אלא UTP מייצג את נקודת ההדק העליונה , ואילו LTP מייצג את נקודת ההדק הנמוכה יותר . ניתן להגדיר היסטרזיס כאשר הקלט גבוה מסף נבחר מסוים (UTP), הפלט נמוך. כאשר הקלט נמצא מתחת לסף (LTP), הפלט גבוה כאשר הקלט נמצא בין השניים, הפלט שומר על ערכו הנוכחי. פעולת סף כפולה זו נקראת היסטריה.

נקודת טריגר עליונה ותחתונה

היסטרזיס V = UTP-LTP בדוגמה שלנו

נקודת סף עליונה (טריגר), נקודות סף תחתון (טריגר) - אלו הנקודות בהן משווים את אות הקלט. הערכים של UTP ו-

LTP עבור המעגל הנ'ל כולל את הדברים הבאים

UTP = + V * R2 / (R1 + R2)

LTP = -V * R2 / (R1 + R2)

כאשר יש להשוות בין שתי רמות יכול להיות תנודה (או ציד) בגבול. היסטרזיס מונע בעיה זו של תנודה נפתרת. המשווה משווה תמיד עם מתח ייחוס קבוע (הפניה יחידה) ואילו ההדק של Schmitt משווה לשני מתחים שונים הנקראים UTP ו- LTP.

ערכי UTP ו- LTP עבור האמור לעיל הדק שמיט באמצעות מעגל op-amp 741 ניתן לחשב באמצעות המשוואות הבאות.

אנחנו יודעים את זה,

UTP = + V * R2 / (R1 + R2)

LTP = -V * R2 / (R1 + R2)

UTP = + 10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = + 3.33 V.

LTP = -10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = - 3.33 וולט

שמיט טריגר באמצעות IC 555

ה תרשים מעגל של הדק שמיט באמצעות IC555 מוצג להלן. המעגל הבא ניתן לבנות עם בסיסי רכיבים אלקטרוניים , אבל IC555 הוא מרכיב חיוני במעגל זה. שני הפינים של ה- IC כגון pin-4 ו- pin-8 מחוברים לאספקת ה- Vcc. שני הסיכות כמו 2 & 6 קצרות, והכניסה ניתנת הדדית לסיכות אלה בעזרת קבלים.

שמיט טריגר באמצעות 555 IC

הנקודה ההדדית של שני הפינים יכולה להיות מסופקת עם מתח הטיה חיצוני (Vcc / 2) באמצעות ה- כלל מחלק מתח שיכול להיווצר על ידי שניים נגדים כלומר R1 & R2. הפלט שומר על ערכיו ואילו הקלט הוא בין שני ערכי הסף הנקראים היסטרזיס. מעגל זה יכול לבצע כמו אלמנט זיכרון.

ערכי הסף הם 2 / 3Vcc ו- 1 / 3Vcc. הממונה משווה סיורים ב- 2 / 3Vcc ואילו המשווה הקטן מסייר בהספק של 1 / 3Vcc.
מתח המפתח מנוגד לשני ערכי הסף באמצעות משווים בודדים. ה כפכף (FF) מסודר או סודר מחדש כתוצאה מכך. התפוקה תהפוך גבוהה או נמוכה בהתאם לכך.

שמיט טריגר באמצעות טרנזיסטורים

ה מעגל ההדק של שמיט באמצעות טרנזיסטור מוצג להלן. ניתן לבנות את המעגל הבא עם רכיבים אלקטרוניים בסיסיים , אבל שני טרנזיסטורים הם מרכיבים חיוניים למעגל זה.

שמיט טריגר באמצעות טרנזיסטורים

כאשר מתח הכניסה (Vin) הוא 0 V, אז הטרנזיסטור T1 לא יתנהל, ואילו הטרנזיסטור T2 יתנהל עקב הפניית המתח (Vref) עם המתח 1.98. בצומת B ניתן להתייחס למעגל כמחלק מתח לחישוב המתח בעזרת הביטויים הבאים.

Vin = 0V, Vref = 5V

Va = (Ra + Rb / Ra + Rb + R1) * Vref

Vb = (Rb / Rb + R1 + Ra) * Vref

המתח המוליך של הטרנזיסטור T2 הוא נמוך ומתח מסוף פולט הטרנזיסטור יהיה 0.7 וולט הוא פחות מהמסוף הבסיסי של הטרנזיסטור שיהיה 1.28 וולט.

לכן, כאשר אנו מגדילים את מתח הכניסה, ניתן לחצות את ערך הטרנזיסטור T1 כך שהטרנזיסטור יתנהל. זו תהיה הסיבה להורדת מתח המסוף הבסיסי של הטרנזיסטור T2. כאשר הטרנזיסטור T2 אינו מתארך זמן רב יותר, מתח המוצא יוגדל.
לאחר מכן, Vin (מתח כניסה) במסוף בסיס הטרנזיסטור T1 יתחיל לסרב והוא יבטל את הטרנזיסטור מכיוון שמתח מסוף בסיס הטרנזיסטור יהיה מעל 0.7 V ממסוף הפולט שלו.

זה יתרחש כאשר זרם הפולט יסרב לסיומו בכל מקום בו הטרנזיסטור ימצא במצב של פעיל קדימה. אז המתח בקולט יעלה, וגם מסוף הבסיס של הטרנזיסטור T2. זה יביא להזרים מעט זרם דרך הטרנזיסטור T2 בהמשך הוא יפיל את מתח הפולטים של הטרנזיסטור וגם יכבה את הטרנזיסטור T1. במקרה זה, מתח הכניסה מחייב ירידה של 1.3 וולט כדי להשבית את הטרנזיסטור T1. אז לבסוף שני מתח הסף יהיה 1.9 וולט ו -1.3 וולט.

יישומי טריגר של שמיט

ה השימושים בהדק שמיט כלול את הבאים.

• טריגרים של שמיט משמשים בעיקר לשינוי גל סינוס לגל מרובע.
• הם חייבים להיות מנוצלים במעגל ההפעלה-מתג עבור דרישות קלט איטיות אחרות, כמו לנקות או להאיץ.
• אלה משמשים בדרך כלל ביישומים כמו מיזוג אותות להסרת רעשי אותות בפנים מעגלים דיגיטליים .
• אלה משמשים ליישום הרפיה מתנדים לתכניות תגובה שליליות במעגל סגור
• אלה משמשים למיתוג ספקי כוח כמו גם מחוללי פונקציות

לפיכך, זה הכל על תיאוריית ההדק של שמיט . אלה נמצאים במספר יישומים בתוך מעגלים מספריים אנלוגיים ודיגיטליים. הגמישות של TTL Schmitt מקופחת עם טווח האספקה ​​הצר שלה, יכולת ממשק חלקית, עכבת קלט קטנה ומאפיינים לא יציבים של פלט. זה יכול להיות מתוכנן עם מכשירים נפרדים כדי לשכנע פרמטר מדויק, אולם זה זהיר ולוקח זמן לעצב. הנה שאלה בשבילך, מה הם יתרונותיו של טריגר שמיט ?